Nhóm nghiên cứu do Giáo sư David Simmons, Trường Kỹ thuật, Đại học South Florida dẫn đầu, công bố kết quả trên Proceedings of the National Academy of Sciences. Những người tham gia gồm Pierre Kawak và Harshad Bhapkar. Họ chạy khoảng 1,500 mô phỏng động học phân tử, dùng cụm máy tính của USF, tương đương tổng cộng khoảng 15 years tính toán.
Cơ chế then chốt gọi là sự không khớp hệ số Poisson. Các hạt than đen trong cao su hoạt động như giá đỡ nhỏ, ngăn lớp cao su mỏng đi khi kéo. Điều này buộc cao su tăng thể tích và vì cao su chống lại tăng thể tích nên vật liệu trở nên cứng và mạnh hơn.
Những giải thích trước đó như mạng lưới hạt hay hiệu ứng lấp đầy không gian không mâu thuẫn; chúng góp phần vào hành vi chống thay đổi thể tích. Khám phá có thể giúp giải quyết "Magic Triangle" trong thiết kế lốp và có tác dụng với nhiều ứng dụng công nghiệp.
Từ khó
- mô phỏng — thực hiện thử nghiệm trên máy tính
- động học phân tử — nghiên cứu chuyển động của phân tử
- hệ số Poisson — đại lượng cho biết biến dạng ngang khi kéo
- không khớp — không trùng, không phù hợp với nhau
- hạt than đen — hạt cacbon dùng để làm vật liệu
- giá đỡ — vật nhỏ giữ hoặc chống đỡ vật khác
- thể tích — không gian mà một vật chiếm
Mẹo: di chuột, dùng phím Tab hoặc chạm vào các từ được tô sáng trong bài để xem định nghĩa nhanh ngay khi bạn đọc hoặc nghe.
Câu hỏi thảo luận
- Bạn nghĩ khám phá về không khớp hệ số Poisson có thể ảnh hưởng thế nào đến thiết kế lốp xe? Nêu một hoặc hai lý do.
- Trong công nghiệp hoặc đời sống, ứng dụng nào có thể hưởng lợi khi vật liệu trở nên cứng và mạnh hơn? Giải thích ngắn.
- Nhóm nghiên cứu dùng cụm máy tính và nhiều mô phỏng. Theo bạn, vì sao mô phỏng máy tính quan trọng trong nghiên cứu vật liệu?
Bài viết liên quan
Nhiệt và ẩm đe dọa công nhân may ở Bangladesh
Nhóm nghiên cứu từ Đại học Sydney cảnh báo nhiệt độ và độ ẩm cao làm công việc ở nhà máy may Bangladesh nguy hiểm và kém hiệu quả. Họ công bố kết quả trên tạp chí The Lancet Planetary Health ngày thứ Hai (20 October) và thử các biện pháp làm mát chi phí thấp.
